¿Por qué algunos animales tienen adornos extravagantes y vistosos, piense en astas de alces y ciervos, plumas de pavo real y cuernos en escarabajos de estiércol, que pueden ser un riesgo para la supervivencia? Charles Darwin no podía entenderlo, pero ahora es una Universidad del NoroesteEl equipo de investigación tiene una posible explicación para este sorprendente fenómeno de la evolución.
Los investigadores desarrollaron un modelo matemático que hizo una predicción sorprendente: en animales con ornamentación, los machos evolucionarán a partir de la tensión entre la selección natural y la selección sexual en dos subespecies distintas, una con adornos llamativos y "costosos" para atraer parejas y otracon adornos suaves y de "bajo costo".
"La ornamentación persiste en la naturaleza, y nuestro modelo cuantitativo revela que una especie puede dividirse en dos subespecies como resultado de la batalla de ornamentación que ocurre con el tiempo", dijo Daniel M. Abrams, profesor asociado de ciencias de ingeniería y matemáticas aplicadas.en la McCormick School of Engineering.
La evidencia de la naturaleza está de acuerdo. Los investigadores estudiaron los datos disponibles sobre adornos de animales, como astas de ciervo, plumas de pavo real, brillo de ciertos peces y la longitud de la cola de algunas aves, de 15 especies. Encontraron el mismo patrón de distribución de tamaños de adornos en muchosde la especie: los animales a menudo se dividen en los dos subgrupos predichos por el modelo, uno llamativo y otro moderado, con muy pocos en el medio.
Fueron las cornamentas de los ciervos las que primero hicieron que Abrams, un matemático aplicado, se preguntara por qué algunos animales gastan una energía preciosa para crecer y transportar algo que podría comprometer la vida. No es inusual que los ciervos machos y sus cuernos se atasquen en árboles o cercas- o el uno al otro en una pelea - y morir.
"Los animales con adornos extravagantes muestran cuán aptos y fuertes son, que pueden superar los costos de estos adornos, y esto atrae al sexo opuesto", dijo Abrams, quien dirigió el estudio.
De hecho, la existencia del subgrupo sometido es un factor en la capacidad de los individuos en el subgrupo llamativo para transmitir sus genes. El contraste da a los individuos más ostentosos distinción física y prestigio, ayudando a cortejar y propagarse.
El estudio, que ayuda a nuestra comprensión de cómo ha evolucionado la vida en la Tierra, será publicado el 29 de noviembre 30 de noviembre en el Reino Unido por la revista de ciencias biológicas Procedimientos de la Royal Society B.
Los otros autores del estudio son Sara M. Clifton, una estudiante graduada en el grupo de Abrams, y Rosemary I. Braun, bióloga computacional y profesora asistente de medicina preventiva en la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern.
"Este es un estudio de la evolución utilizando la biología matemática: cómo la selección sexual y la selección natural juegan entre sí y producen algunas de las cosas extrañas que vemos en el mundo animal", dijo Clifton, el primer autor del artículo. "El escarabajo de estiércol de nuestro estudio es un buen ejemplo de cómo los cuernos grandes realmente perjudican al animal, pero existen ".
Abrams, Braun y Clifton comenzaron con el principio de discapacidad de Zahavi, desde 1975, que ofrece una explicación elegante para la evolución de los adornos llamativos: los adornos señalan la calidad individual y la capacidad de superar los altos costos. Esto garantiza una "publicidad honesta" al contrariosexo, haciendo que la selección de pareja sea más eficiente.
Los investigadores incorporaron tanto los supuestos del principio de discapacidad como el aspecto que tendrían los adornos en evolución durante un largo período de tiempo en un modelo matemático. Los resultados mostraron que los supuestos son suficientes para explicar la observación previamente desconcertante de los dos subgrupos distintos de llamativos, adornos de alto costo y adornos moderados y de bajo costo en una variedad de especies que abarcan el reino animal.
Después de desarrollar su modelo, los investigadores estudiaron 23 conjuntos de datos de 15 especies animales diferentes de la literatura científica publicada y descubrieron que todos eran consistentes con su modelo. No hubo excepciones.
"El modelo es completamente independiente del mecanismo genético subyacente que hace que estos adornos crezcan, lo que me parece fascinante", dijo Braun. "Nos dice que si tienes estas dos fuerzas en competencia, la selección natural y la selección sexual, dos morfos, o subgrupos, surgirán. El modelo es tan general que se puede aplicar a muchas especies diferentes y todavía tiene el mismo poder explicativo ".
¿Dónde encajan los humanos?
"No quiero llevarlo demasiado lejos, pero la analogía natural es que las personas también pueden intentar parecer más atractivas gastando recursos en cosas que cuestan mucho dinero: casas, automóviles, ropa o joyas caras,por ejemplo ", dijo Abrams.
"La única forma en que puede permitirse gastar tanto dinero en estas cosas es si ya tiene mucho dinero. Está demostrando riqueza al tirar mucha riqueza en estos objetos, lo que es similar a que los ciervos sean vistosos pero costososastas ", dijo.
La Fundación James S. McDonnell Beca No. 220020230 y la Beca de Investigación de Graduados de la Fundación Nacional de Ciencias No. DGE-1324585 apoyaron la investigación.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Noroeste . Original escrito por Megan Fellman. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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